JP2022051616A - 弾性表面波デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】配線層数を従来よりも多くすることができ、配線設計の自由度が向上し、グランド配線の低抵抗化により特性が安定した、ＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】弾性表面波デバイスの製造方法は、圧電基板２３上に、ＩＤＴ電極２５と複数の立体配線用パッド２９を含む金属パターンを形成する工程と、ＩＤＴ電極が形成された領域を除く領域に支持層２１１を形成する工程と、前記支持層上に、空隙を介してＩＤＴ電極を覆うカバー層２１３を形成する工程と、前記複数の立体配線用パッドを露出させる工程と、デバイスの外部接続に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第１開口の面積が、デバイスの内部配線に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第２開口の面積よりも大きい金属充填用マスクを用いて、前記露出させる工程で形成された空間に立体配線用金属を充填する工程と、を有する。【選択図】図６
Description
本発明は、 弾性表面波デバイスに関し、特に、ＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）構造の弾性表面波デバイスの製造方法に関する。
弾性表面波デバイスは、スマートフォンなどの移動体通信端末のフロントエンドモジュールにおける帯域通過フィルタとして用いられる。近年、携帯電話、スマートフォン等の携帯情報端末における無線部のモジュール化が進んでおり、小形化と低背化が求められている。
そのために、弾性表面波装置のパッケージング技術も改良され、弾性表面波デバイスのチップそのものをパッケージに利用するＷＬＰが提案されている。弾性表面波デバイスでは、圧電基板上にＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極を形成し、ＩＤＴ電極の上方に中空空間を確保した状態でパッケージングされる。
ＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスでは、 圧電基板そのものが中空空間を形成するためのパッケージングに利用される。
特許文献１には、ＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスに関する技術の一例が開示されている。
本発明が解決しようとする主たる課題について説明する。
従来のＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスの構造は、特許文献１に開示されているように、圧電基板そのものをパッケージングに利用し、配線基板を利用しないことから、配線層数の制約が大きい。
また、弾性表面波デバイスの特性を安定させるために、グランドパターンは配線が幅広かつ大面積を確保することが望ましいが、従来のＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスの構造では、圧電基板自体を大きくするなどしない限り、困難である。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスであって、配線層数を従来よりも多くすることができ、配線設計の自由度が向上した、また、グランド配線の低抵抗化により、特性が安定した、ＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスを製造することを目的とする。
前記課題を達成するために、本発明にあっては、
圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッド電極を含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上に、空隙を介して前記IDT電極を覆うカバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドを露出させる工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の開口が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の開口よりも大きいマスクを用いて前記露出させる工程で形成された空間に立体配線用金属を充填する工程とからなる弾性表面波デバイスの製造方法とした。
圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッド電極を含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上に、空隙を介して前記IDT電極を覆うカバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドを露出させる工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の開口が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の開口よりも大きいマスクを用いて前記露出させる工程で形成された空間に立体配線用金属を充填する工程とからなる弾性表面波デバイスの製造方法とした。
前記課題を達成するために、本発明の別の側面にあっては、
圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッドを含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域及び前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上であって、前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に、カバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の開口が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の開口よりも大きいマスクを用いて、前記複数の立体配線用パッド、前記支持層及び前記カバー層によって部分的に囲まれた空間に立体配線用金属を充填する工程とからなる弾性表面波デバイスの製造方法とした。
圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッドを含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域及び前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上であって、前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に、カバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の開口が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の開口よりも大きいマスクを用いて、前記複数の立体配線用パッド、前記支持層及び前記カバー層によって部分的に囲まれた空間に立体配線用金属を充填する工程とからなる弾性表面波デバイスの製造方法とした。
前記支持層を形成する工程において、前記支持層は、前記IDT電極を囲うように形成されることが、本発明の一形態とされる。
前記カバー層を形成する工程において、前記IDT電極は、前記支持層および前記カバー層により封止されることが、本発明の一形態とされる。
前記立体配線用金属は、ハンダ又はハンダを含む合金であることが、本発明の一形態とされる。
前記複数の立体配線用パッドを露出させる工程において、少なくとも２つの前記内部配線に用いるパッドが同一空間において露出されることが、本発明の一形態とされる。
前記立体配線用金属を充填する工程において、前記少なくとも２つの内部配線に用いるパッドが、前記立体配線用金属によって電気的に接続されることが、本発明の一形態とされる。
前記立体配線用金属を充填する工程において、前記外部接続に用いるパッド上に形成された立体配線用金属は、前記内部配線に用いるパッド上に形成された立体配線用金属よりも、高く形成されていることが、本発明の一形態とされる。
本発明にかかる弾性表面波デバイスの製造方法によれば、ＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスであって、配線層が従来よりも多くすることができ、配線設計の自由度が向上した、また、グランド配線の低抵抗化により、特性が安定した、ＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスを製造することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施の形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
（実施例１）
図１は、本発明にかかる製造方法により製造された弾性表面波デバイス１の平面図である。
図１は、本発明にかかる製造方法により製造された弾性表面波デバイス１の平面図である。
図１は、弾性表面波デバイス１を実装面側から見た図である。図１に示すように、本実施例に係る弾性表面波デバイスの製造方法により製造される弾性表面波デバイス１は、実装面側に外部接続用立体配線用金属１５ａと内部配線用立体配線用金属１５ｂを備える。また、立体配線用金属１５部分を除いて、カバー層１３で覆われている。点線で示したエリアは、キャビティエリア１０であり、弾性表面波の機能素子が機械的に動作し、励振するための密閉された空間が形成されている。
図２は、本発明にかかる製造方法により製造された弾性表面波デバイス１の断面図である。
図２は、図１におけるＡ－Ａ断面図における弾性表面波デバイス１の構成を示す。弾性表面波デバイス１は、圧電基板３、圧電基板３の一の主面たる上面に形成されたＩＤＴ電極５、配線パターン７、立体配線用パッド９（外部接続用立体配線用パッド９ａ、内部配線用立体配線用パッド９ｂ）、並びに、立体配線用パッド９及び圧電基板３上に形成された立体配線用金属１５（外部接続用立体配線用金属１５ａ、内部配線用立体配線用金属１５ｂ）を備える。
また、弾性表面波デバイス１は、ＩＤＴ電極５が形成された領域及び立体配線用金属１５が形成された領域以外の領域に形成された支持層１１、並びに、支持層１１とともにＩＤＴ電極５が形成されたキャビティエリア１０を密閉空間となるように封止するカバー層１３を備える。
弾性表面波デバイス１は、さらに、圧電基板３の他の主面たる下面に形成された支持基板１７を備えてもよい。支持基板１７としては、高抵抗シリコン、ガリウム砒素、サファイア、多結晶アルミナ又はガラス等を用いることができる。但し、支持基板１７の材質として、これらの材質に限定するものではない。支持基板１７の厚みは、例えば、２００μｍとすることができる。
弾性表面波デバイス１は、フィルタ、共振子、遅延線、トラップ等のいずれであってもよい。また、ＩＤＴ電極５が励振する弾性波は、レイリー波、ＳＨ波等のいずれであってもよい。さらに、弾性表面波デバイス１がフィルタである場合は、弾性波表面波デバイス１は、共振器型フィルタ、トランスバーサル型フィルタのいずれであってもよい。
図３は、本発明の実施例１にかかる製造方法を説明するための図である。
弾性表面波デバイス１の製造にあたっては、まず、図３（ａ）に示すように、圧電基板３の上面に、ＩＤＴ電極５、配線パターン７及び立体配線用パッド９を形成する。
圧電基板３は、圧電材料の基板である。圧電材料としては、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶（ＳｉＯ２）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ３ＳｉＯ１４）等の単結晶を用いることができる。
ＩＤＴ電極５、配線パターン７及び立体配線用パッド９は、導電材料の膜である。導電材料としては、例えば、アルミニウム－銅（Ａｌ－Ｃｕ）合金に代表されるアルミニウム（Ａｌ）合金、アルミニウム（Ａｌ）単体金属等を用いることができる。なお、ＩＤＴ電極５、配線パターン７及び立体配線用パッド９は、異種の導電材料からなる複数の層を積層した膜であってもよい。
ＩＤＴ電極５の平面形状は、後述するように、少なくとも一対の櫛歯状電極を電極指が交互に配列されるように互いに噛み合わせた平面形状となっている。ＩＤＴ電極５は、一対の櫛歯状電極に印加された励振信号に応じた弾性表面波を圧電基板３の上面に励振する励振電極として機能する。
単数個のＩＤＴ電極５で弾性表面波デバイス１を構成することは必須ではなく、複数個のＩＤＴ電極５を直列接続や並列接続等の接続方式で接続して弾性表面波デバイス１を構成してもよい。このように複数個のＩＤＴ電極５を接続すれば、ラダー型弾性表面波フィルタ、ラティス型弾性表面波フィルタ、２重モード弾性表面波フィルタ等を構成することができる。
配線パターン７はＩＤＴ電極５と電気的に接続されている。配線パターン７は、立体配線用パッド９と電気的に接続されている。
ＩＤＴ電極５、配線パターン７及び立体配線用パッド９は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の薄膜形成法により形成した膜を、縮小投影露光機（ステッパー）とＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）デバイスとを用いたフォトリソグラフィ法等によりパターニングして所望の形状に加工することにより得ることができる。
この方法によりＩＤＴ電極５、配線パターン７及び立体配線用パッド９を形成する場合、ＩＤＴ電極５、配線パターン７及び立体配線用パッド９を同一材料で構成して同一工程において形成することが望ましい。
弾性表面波を閉じ込めるために、圧電基板３の上面に反射器電極を形成してもよい。このような反射器電極は、ＩＤＴ電極５から見て弾性表面波の２つの伝播方向に形成される。反射器電極を形成する場合、反射器電極及びＩＤＴ電極５を同一材料で構成して同一工程において形成することが望ましい。
次に、図３（ｂ）に示すように、ＩＤＴ電極５が形成された領域以外の領域に支持層１１を形成する。支持層１１は、少なくともＩＤＴ電極５が形成された領域以外の領域に形成すればよいが、立体配線用金属１５が形成される領域にあらかじめ形成しないこととしてもよい。
支持層１１は、通常の膜形成方法により圧電基板３の上に形成した膜をパターニングすることにより形成してもよいし、別途用意した膜を圧電基板３の上に貼り合わせることにより形成してもよい。
前者の方法により支持層１１を形成する場合、例えば、レジスト膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングした後に硬化させることにより支持層１１を形成することができる。この場合、レジストとしては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）系樹脂、アクリル系樹脂等の感光性樹脂を用いることができる。
レジストからなる膜の形成方法は、感光性ドライフィルムを用いる方法と、感光性液体レジストを用いる方法に代表される。感光性ドライフィルムを用いる場合、真空ラミネータ装置などを用いて、弾性表面波デバイスウエハまたは基板表面に感光性ドライフィルムを密着性良く貼付けることができる。
感光性ドライフィルムを用いる場合、１０μｍを超える比較的厚めの、密着性に優れた支持層１１を形成することができる。
感光性液体レジストを用いる場合、例えば、スピンコート法、印刷法等によりレジスト液を塗布することにより形成することができる。中でも、スピンコート法によりレジストからなる膜を形成することが望ましい。
スピンコート法によりレジストからなる膜を形成した場合、下地となる構造に多少の段差があっても、下地となる構造との間に隙間を作ることなくレジスト膜を形成することができ、密着性に優れた支持層１１を形成することができるからである。
このようにして形成されたレジスト膜は、露光工程及び現像工程を経て、ＩＤＴ電極５が形成された領域以外の領域に形成された支持層１１へと加工される。支持層１１の厚みは、例えば、２０μｍとすることができる。
次に、支持層１１の上面にフィルム状のカバー層１３を載置して、支持層１１とカバー層１３とを接合する。これにより、ＩＤＴ電極５が形成された領域に密閉された振動空間（キャビティエリア１０）を設けるカバー層１３を形成することができる。
支持層１１の上面に載置するためには、温度管理をしながらローラーでフィルムを加圧して貼り付けることのできる貼り付け機を用いて、温度及び圧力を適宜設定し、カバー層１３を支持層１１の上面に貼り付ければよい。
支持層１１とカバー層１３とを接合するためには、材料に応じて、支持層１１及びカバー層１３を加熱したり、支持層１１及びカバー層１３に光を照射したりすればよい。例えば、支持層１１及びカバー層１３の材料としてエポキシ樹脂を用いた場合であれば、支持層１１及びカバー層１３を１００℃程度に加熱すればよい。このように形成されたカバー層１３により、振動空間（キャビティエリア１０）を設けることができるとともに、ＩＤＴ電極５を封止することができるので、ＩＤＴ電極５等の酸化等を低減することができる。カバー層１３の厚みは、例えば、２０μｍ～４５μｍとすることができる。
支持層１１及びカバー層１３を同一材料とすれば、支持層１１及びカバー層１３とを接合した場合に両者を一体化することができる。両者の接合界面が同一材料同士の界面となるので、両者の密着強度やカバー層１３の機密性を向上することができる。特に、両者の材料としてエポキシ系樹脂を用いて、１００℃から２００℃までの範囲で加熱した場合には、より重合が促進されるため、両者の密着強度やカバー層１３の気密性を向上することができる。
次に、立体配線用パッド９を露出させる工程について説明する。図３（ｃ）に示すように、支持層１１及びカバー層１３を貫通するように、例えば、レーザー光の照射や切削加工などにより、立体配線用パッド９を露出させる。
また、同時に、内部配線となる立体配線用金属が充填される空間も、本工程により形成される。これにより、立体配線用パッドを露出させる工程においては、少なくとも２つの内部配線に用いるパッドが、同一空間において露出される。
立体配線用パッド９を露出させる工程により、立体配線用金属１５が充填される空間ができる。
立体配線用パッド９を露出させる工程では、立体配線用パッド９表面に物理的ダメージが残ることが多く、立体配線用金属１５との濡れ性、接続強度および接続信頼性確保のため、Ｕｎｄｅｒ Ｂｕｍｐ Ｍｅｔａｌ（ＵＢＭ）と呼ばれる金属層を形成することが多い。
代表的なＵＢＭ層の形成方法としては、無電解めっき法と電解めっき法がある。無電解めっき法では、立体配線用パッド９が露出したウエハまたは基板を温度、濃度管理された無電解めっき液槽に適切な時間浸漬し、洗浄することにより立体配線用パッド９上にＵＢＭ層を形成することができる。
電解めっき法では、次のような工程でＵＢＭを形成する。立体配線用パッド９が露出したウエハまたは基板表面全面にＴｉ（チタン）などのめっきシード層とフォトレジスト層を形成し、立体配線用パッド９とめっき通電用電極が露出するよう、露光現像工程を経てフォトレジストをパターニングする。
フォトレジストがパターニングされたウエハまたは基板を温度、濃度管理された電解めっき液槽に浸漬し、適切な電流設定で適切な時間通電することでＵＢＭ層を形成する。
その後、フォトレジストを除去し、ＵＢＭ層形成部以外のめっきシード層をエッチング、洗浄することにより立体配線用パッド９上にＵＢＭ層を形成することができる。なお、電解めっき法でＵＢＭ層を形成する場合、立体配線用パッド９の開口部側壁にもＵＢＭ層を形成することが可能であり、立体配線用金属１５との接合面積が増えることにより接続強度が増し、接続信頼性が向上する。
ＵＢＭ層に用いられる金属は、主に、無電解めっき法では、表面から金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）及びニッケル（Ｎｉ） の層構成、または、金（Ａｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の層構成である。
電解めっき法では、主に、同じく表面から金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）及びチタン（Ｔｉ（シード層））の層構成、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）及びチタン（Ｔｉ（シード層））の層構成、または、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）及びチタン（Ｔｉ（シード層））の層構成である。
次に、図３（ｄ）に示すように、立体配線用金属１５を、メタルマスクＭＭを用いてハンダペーストＨＰを充填することにより形成する。ハンダペーストに含まれる金属の組成としては、限定はなく、有鉛であってもよいし、無鉛であってもよい。
例えば、Ｓｎ－Ｐｂ系合金、Ｓｎ－Ｃｕ系合金、Ｓｎ－Ａｇ系合金、Ｓｎ－Ｂｉ系合金、Ｓｎ－Ｉｎ系合金、Ｓｎ－Ｓｂ系合金などを採用し得る。ペースト中のはんだ粉末及びフラックスの含有量は、例えば、はんだ粉末を５～９５質量％、フラックスを５～９５質量％とすることができる。本実施例では、ハンダ粉末を約９０質量％含むハンダペーストを用いた。
メタルマスクＭＭは、例えば、ステンレスなどの金属により形成された金属板である。立体配線用金属１５のうち、外部接続用立体配線用金属１５ａを形成する箇所には、例えば、直径１００μｍ～１２０μｍの開口が形成されている。また、立体配線用金属１５のうち、内部配線用立体配線用金属１５ｂを形成する箇所には、例えば、直径２５μｍ～５０μｍの開口が形成されている。また、メタルマスクＭＭの厚みは、例えば、５０μｍとすることができる。
立体配線用金属１５のうち、外部接続用立体配線用金属１５ａの幅は、例えば、５０μｍ～１００μｍとすることができる。また、立体配線用金属１５のうち、内部配線用立体配線用金属１５ｂは、所望の配線パターンにより、適宜に設計することができる。本実施例では、内部配線用立体配線用金属１５ｂは、幅６０μｍ、長さ２００μｍの内部配線を形成した。内部配線用立体配線用金属１５ｂは、２つの内部配線に用いるパッドを電気的に接続している。
次に、メタルマスクＭＭを除去して、リフロー及びフラックス洗浄を行い、個片化し、図１及び図２に示す弾性表面波デバイス１を得た。その結果、外部接続に用いるパッド上に形成された外部接続用立体配線用金属１５ａは、カバー層１３の表面からの高さが、５０μｍ～６５μｍであった。また、内部配線に用いるパッド上に形成された内部配線用立体配線用金属１５ｂは、カバー層１３の表面からの高さが、１４μｍであった。
すなわち、外部接続に用いるパッド上に形成された立体配線用金属は、内部配線に用いるパッド上に形成された立体配線用金属よりも、高く形成されている。このため、内部配線用立体配線用金属は、実装面側に露出しているものの、弾性表面波デバイス１が実装された後においても、内部配線用立体配線用金属が実装基板上の配線に短絡することがない。よって、弾性表面波デバイス１の内部配線用立体配線用金属は、実用的な内部配線として用いることができる。
圧電基板が基板にボンディングされてパッケージングされるチップサイズパッケージに比べて、配線層数の制約が大きいＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスにおいては、圧電基板の大型化、パッケージングの層数の増加を伴わずに配線の選択肢が増えることは、殊更に技術的な意義が大きい。
このように、圧電基板の大型化、パッケージング層数の増加を伴わずに配線の選択肢が増やせるのは、本発明の製造方法により、支持層１１及びカバー層１３の領域を利用した内部配線を形成することができるからである。さらに、内部配線用立体配線用金属は、通常の配線パターンに比べて、厚みも大きいため、低抵抗な配線として用いることができる。
次に、弾性表面波デバイス１の機能素子部分にかかる説明をする。図４は、弾性表面波共振器を示す平面図である。
図４に示すように、圧電基板３０上に、弾性表面波を励振するＩＤＴ５０と反射器５２が形成されている。ＩＤＴ５０は、互いに対向する一対の櫛形電極５０ａを有する。櫛形電極５０ａは、複数の電極指５０ｂと複数の電極指５０ｂを接続するバスバー５０ｃを有する。反射器５２は、ＩＤＴ５０の両側に設けられている。
ＩＤＴ５０および反射器５２は、その厚みが、例えば、１５０ｎｍから４００ｎｍの薄膜である。ＩＤＴ５０および反射器５２は、他の金属、例えば、チタン、パラジウム、銀などの適宜の金属もしくはこれらの合金を含んでもよく、これらの合金により形成されてもよい。また、ＩＤＴ５０および反射器５２は、複数の金属層を積層してなる積層金属膜により形成されてもよい。
図５は、弾性表面波デバイス１に採用され得るフィルタの構成例を示す図である。
図５に示すように、圧電基板３０上に、ＩＤＴ及び反射器からなる弾性表面波共振器５３および配線パターン５４が形成されている。
配線パターン５４は、入力パッドＩｎ、出力パッドＯｕｔおよびグランドパッドＧＮＤを構成する配線を含んでいる。また、配線パターン５４は、弾性表面波共振器５３と電気的に接続されている。
配線パターン５４上に、絶縁体５６が形成されている。絶縁体５６は、例えば、ポリイミドを用いることができる。絶縁体５６は、例えば、１０００ｎｍの膜厚で形成する。
絶縁体５６上に、第２配線パターン５８が形成されている。第２配線パターン５８は、絶縁体５６を介して配線パターン５４と立体的に交差するように形成されている。
弾性表面波共振器５３、配線パターン５４および第２配線パターン５８は、銀、アルミニウム、銅、チタン、パラジウムなどの適宜の金属もしくは合金からなる。また、これらの金属パターンは、複数の金属層を積層してなる積層金属膜により形成されてもよい。弾性表面波共振器５３、配線パターン５４および第２配線パターン５８は、その厚みが、例えば、１５０ｎｍから４００ｎｍとすることができる。
次に、本発明の実施例２について説明する。図６は、本発明の実施例２にかかる製造方法を説明するための図である。
弾性表面波デバイス１の製造にあたっては、まず、図６（ａ）に示すように、圧電基板２３の上面に、ＩＤＴ電極２５、配線パターン２７及び立体配線用パッド２９を形成する。立体配線用パッド２９の最上層には、金（Ａｕ）などでＵＢＭ層を形成する。
次に、図６（ｂ）に示すように、ＩＤＴ電極２５が形成された領域及び立体配線用パッド２９が形成された領域以外の領域に支持層２１１を形成する。
次に、図６（ｃ）に示すように、支持層２１１の上面にフィルム状のカバー層２１３を載置して、支持層２１１とカバー層２１３とを接合する。これにより、ＩＤＴ電極５が形成された領域に密閉された振動空間（キャビティエリア２１０）を設けるカバー層２１３を形成することができる。
ここで、カバー層２１３は、立体配線用パッド２９が形成された領域が露出するように、あらかじめ複数の開口を有するフィルムを用意してもよいし、支持層２１１上に載置した後に、立体配線用パッド２９が露出するように開口を形成してもよい。
実施例２では、立体配線用パッド２９表面に、すでにＵＢＭ層が形成されているため、実施例１のような立体配線用パッド２９開口後のＵＢＭ層形成プロセスが不要となる。よって、工期短縮を図ることができる。また、実施例２では、弾性表面波デバイス１の製造工程で立体配線用パッド２９の最上層にＵＢＭ層を形成する場合を説明したが、弾性表面波デバイス１の製造工程で立体配線用パッド２９の最上層にＵＢＭ層が形成されていない場合には、支持層２１１とカバー層２１３のパターン形成により、立体配線用パッド２９が露出するように開口が形成されたのち、実施例１で示した無電解めっき法または電解めっき法により立体配線用パッド２９上にＵＢＭ層を形成することが可能である。
以上、実施例２において説明したプロセスの具体的な方法、詳細、その他のプロセス及び弾性表面波デバイス１の構成については、実施例１と同様であるため、説明を省略する。
以上説明した本発明の弾性表面波デバイスの製造方法によれば、ＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスであって、配線層が従来よりも多くすることができ、配線設計の自由度が向上した、また、グランド配線の低抵抗化により、特性が安定した、ＷＬＰタイプの弾性表面波デバイスを製造することができる。
なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。
また、少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面を上述したが、様々な改変、修正および改善が当業者にとって容易に想起されることを理解されたい。かかる改変、修正および改善は、本開示の一部となることが意図され、かつ、本発明の範囲内にあることが意図される。理解するべきことだが、ここで述べられた方法および装置の実施形態は、上記説明に記載され又は添付図面に例示された構成要素の構造および配列の詳細への適用に限られない。方法および装置は、他の実施形態で実装し、様々な態様で実施又は実行することができる。特定の実装例は、例示のみを目的としてここに与えられ、限定されることを意図しない。また、ここで使用される表現および用語は、説明目的であって、限定としてみなすべきではない。ここでの「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」およびこれらの変形の使用は、以降に列挙される項目およびその均等物並びに付加項目の包括を意味する。「又は（若しくは）」の言及は、「又は（若しくは）」を使用して記載される任意の用語が、当該記載の用語の一つの、一つを超える、およびすべてのものを示すように解釈され得る。前後左右、頂底上下、および横縦への言及はいずれも、記載の便宜を意図しており、本発明の構成要素がいずれか一つの位置的又は空間的配向に限られるものではない。したがって、上記説明および図面は例示にすぎない。
１ 弾性表面波デバイス
３ ２３ ３０ 圧電基板
５ ２５ ＩＤＴ電極
５０ ＩＤＴ
５２ 反射器
５３ 弾性表面波共振器
５６ 絶縁体
５８ 第２配線パターン
７ ２７ ５４ 配線パターン
９ ２９ 立体配線用パッド
９ａ 外部接続用立体配線用パッド
９ｂ 内部配線用立体配線用パッド
１１ ２１１ 支持層
１３ ２１３ カバー層
１５ 立体配線用金属
１５ａ 外部接続用立体配線用金属
１５ｂ 内部配線用立体配線用金属
１７ 支持基板
ＭＭ メタルマスク
ＨＰ ハンダペースト
３ ２３ ３０ 圧電基板
５ ２５ ＩＤＴ電極
５０ ＩＤＴ
５２ 反射器
５３ 弾性表面波共振器
５６ 絶縁体
５８ 第２配線パターン
７ ２７ ５４ 配線パターン
９ ２９ 立体配線用パッド
９ａ 外部接続用立体配線用パッド
９ｂ 内部配線用立体配線用パッド
１１ ２１１ 支持層
１３ ２１３ カバー層
１５ 立体配線用金属
１５ａ 外部接続用立体配線用金属
１５ｂ 内部配線用立体配線用金属
１７ 支持基板
ＭＭ メタルマスク
ＨＰ ハンダペースト
前記課題を達成するために、本発明にあっては、
圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッドを含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上に、空隙を介して前記IDT電極を覆うカバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドを露出させる工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第１開口の面積が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第２開口の面積よりも大きい金属充填用マスクを用いて、前記露出させる工程で形成された空間に立体配線用金属を充填する工程を含み、
前記第２開口の面積は、前記露出させる工程で形成された前記内部配線に用いるパッド上のカバー層の開口である第３開口の面積よりも小さく、
前記立体配線用金属を充填する工程は、前記立体配線用パッドからＵＢＭ層を介して又は介さずに同一金属により一体的に外部接続端子を構成する金属を含めて形成する工程である弾性表面波デバイスの製造方法とした。
圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッドを含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上に、空隙を介して前記IDT電極を覆うカバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドを露出させる工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第１開口の面積が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第２開口の面積よりも大きい金属充填用マスクを用いて、前記露出させる工程で形成された空間に立体配線用金属を充填する工程を含み、
前記第２開口の面積は、前記露出させる工程で形成された前記内部配線に用いるパッド上のカバー層の開口である第３開口の面積よりも小さく、
前記立体配線用金属を充填する工程は、前記立体配線用パッドからＵＢＭ層を介して又は介さずに同一金属により一体的に外部接続端子を構成する金属を含めて形成する工程である弾性表面波デバイスの製造方法とした。
前記課題を解決するために、本発明の別の側面にあっては、
圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッドを含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域及び前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上であって、前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に、カバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第１開口の面積が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第２開口の面積よりも大きい金属充填用マスクを用いて、前記複数の立体配線用パッド、前記支持層及び前記カバー層によって部分的に囲まれた空間に立体配線用金属を充填する工程とからなり、
前記第２開口の面積は、前記内部配線に用いるパッド上のカバー層の開口である第３開口の面積よりも小さく、
前記立体配線用金属を充填する工程は、前記立体配線用パッドからＵＢＭ層を介して又は介さずに同一金属により一体的に外部接続端子を構成する金属を含めて形成する工程である弾性表面波デバイスの製造方法とした。
圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッドを含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域及び前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上であって、前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に、カバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第１開口の面積が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の金属充填用マスクの開口である第２開口の面積よりも大きい金属充填用マスクを用いて、前記複数の立体配線用パッド、前記支持層及び前記カバー層によって部分的に囲まれた空間に立体配線用金属を充填する工程とからなり、
前記第２開口の面積は、前記内部配線に用いるパッド上のカバー層の開口である第３開口の面積よりも小さく、
前記立体配線用金属を充填する工程は、前記立体配線用パッドからＵＢＭ層を介して又は介さずに同一金属により一体的に外部接続端子を構成する金属を含めて形成する工程である弾性表面波デバイスの製造方法とした。
Claims (8)
- 圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッドを含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上に、空隙を介して前記IDT電極を覆うカバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドを露出させる工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の開口が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の開口よりも大きいマスクを用いて前記露出させる工程で形成された空間に立体配線用金属を充填する工程とからなる弾性表面波デバイスの製造方法。 - 圧電基板上に、弾性表面波を励振するIDT電極と複数の立体配線用パッドを含む金属パターンを形成する工程と、
前記IDT電極が形成された領域及び前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に支持層を形成する工程と、
前記支持層上であって、前記複数の立体配線用パッドが形成された領域の少なくとも一部を除く領域に、カバー層を形成する工程と、
前記複数の立体配線用パッドのうち、弾性表面波デバイスの外部接続に用いるパッド上の開口が、弾性表面波デバイスの内部配線に用いるパッド上の開口よりも大きいマスクを用いて、前記複数の立体配線用パッド、前記支持層及び前記カバー層によって部分的に囲まれた空間に立体配線用金属を充填する工程とからなる弾性表面波デバイスの製造方法。 - 前記支持層を形成する工程において、前記支持層は、前記IDT電極を囲うように形成される請求項１又は２に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
- 前記カバー層を形成する工程において、前記IDT電極は、前記支持層および前記カバー層により封止される請求項１又は２に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
- 前記立体配線用金属は、ハンダ又はハンダを含む合金である、請求項１又は２に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
- 前記複数の立体配線用パッドを露出させる工程において、少なくとも２つの前記内部配線に用いるパッドが同一空間において露出される請求項１に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
- 前記立体配線用金属を充填する工程において、前記少なくとも２つの内部配線に用いるパッドが、前記立体配線用金属によって電気的に接続される請求項１又は２に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
- 前記立体配線用金属を充填する工程において、前記外部接続に用いるパッド上に形成された立体配線用金属は、前記内部配線に用いるパッド上に形成された立体配線用金属よりも、高く形成されている請求項１又は２に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
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